Uso efficiente dellEnergia e Rinnovabili per un ecosistema metropolitano locale sostenibile Riccardo Basosi* e Giuseppe Grazzini° *Centro Studi Sistemi Complessi - Università di Siena °Dipartimento di Energetica-Università di Firenze Firenze – 27 Febbraio 2010

IL PROBLEMA ENERGETICO-AMBIENTALE Fonte: Luca Lombroso - Convegno CasaKyoto®

Non esiste una energia pulita (lunica energia pulita è quella che non si usa, cioè risparmiata) Lenergia sulla terra deriva o è derivata prevalentemente dal sole

Accordo e disaccordo sul picco di produzione energia fossile

RISERVE ACCERTATE (MILIARDI TEP) CONSUMO ATTUALE (MILIARDI TEP) DURATA RISERVE (ANNI)* PETROLIO GAS NATURALE CARBONE URANIO LE RISERVE ENERGETICHE DI NATURA FOSSILE O FISSILE

Consumi di energia primaria, consumi finali ed energia elettrica in Italia

Consumi finali per fonti Toscana

BILANCIO ENERGETICO ITALIANO 2008 (AL NETTO DEI BUNKERAGGI) Calore a bassa T, 25% Calore a media T, 6% Calore ad alta T, 20% Energia Elettrica (usi obbligati, 19%) Combustibili, 34 % Residenziale, 34% Commercio, 4% Industria, 30% Agricoltura, 2% Trasporti, 30 %

Distribuzione Domanda/Offerta dellEnergia in funzione della qualità degli Usi Finali Lelettricità è associata convenzionalmente a T > 1000 C°

PP Petrolio Carbone Gas Centrali termoelettriche Usi finali Domanda di energia primaria (100% T) Energia elettrica prodotta (40% T) Energia persa in centrale (60% T) Energia elettrica persa negli usi (50%, 20%T)) Energia utilizzata (50%, 20%T) LE PERDITE ENERGETICHE DEL SISTEMA ELETTRICO ITALIANO

Georeferenziazione del fabbisogno termico

LA DIFFUSIONE DEGLI SCALDABAGNO Elettrico Gas Gas Centralizzato Solare Termico

EVOLUZIONE DEI CONSUMI SPECIFICI ELETTRODOMESTICI

EVOLUZIONE DEI CONSUMI SPECIFICI PER RISCALDAMENTO DOMESTICO

Dalla classe G alla classe A in 10 mosse

Le 10 mosse sono: 1.Diagnosi delledificio e monitoraggio strumentale 2.Isolamento termico delle pareti e della copertura 3.Isolamento del pavimento e degli impianti termoidraulici 4.Isolamento delle finestre 5.Isolamento dei vetri 6.La ventilazione meccanica controllata 7.Solare termico 8.Pompa di calore e geotermia 9.Fotovoltaico 10.Domotica Dalla classe G alla classe A in 10 mosse Risultato: Una casa certificata, calda e silenziosa.

Consumi finali per settori, Firenze 2004

Parametri significativi, Provincia di Firenze e Regione Toscana

AREA DI STUDIO RETICOLO IDROGRAFICO SEMPLIFICATO PEAP Firenze Energia Idroelettrica

RISULTATI IL POTENZIALE LORDO INSTALLABILE NEI BACINI DELLA PROVINCIA DI FIRENZE È DI CIRCA 43.6 MW, CORRISPONDENTE AD UNA CAPACITÀ DI PRODUZIONE LORDA PARI A CIRCA 83.7 GWh ANNUI. PER COMPLETARE LANALISI DELLA POTENZIALITÀ IDROENERGETICA DELLA PROVINCIA DI FIRENZE, OCCORRE TENERE CONTO DELLA CAPACITÀ PRODUTTIVA DELLASTA DELLARNO NEL TRATTO FIORENTINO. A TALE SCOPO SI FA RIFERIMENTO AL PIANO ENERGETICO AMBIENTALE COMUNALE DI FIRENZE (PEAC) CHE, CON UNA METODOLOGIA DI LAVORO DIFFERENTE DA QUELLA ADOTTATA NEL PRESENTE STUDIO, HA VALUTATO UN POTENZIALE IDROENERGETICO LORDO INSTALLABILE DI CIRCA 3.5 MW, PER UNA PRODUZIONE IDROENERGETICA POTENZIALE LORDA ANNUA PARI A CIRCA 20.2 GWh. PRODUZIONE IDROELETTRICA POTENZIALE [MWh/anno] PEAP Firenze Energia Idroelettrica

Individuazione e georeferenziazione delle aree a vocazione eolica Tematismi georeferenziati utilizzati - Aree inopportune allo sviluppo di siti eolici (linee guida regione toscana) - Aree protette nazionali e regionali, sir, sic, zps - Uso del suolo e pendenze - Carte tecniche regionali ed ortofoto - Viabilit à - Reti di trasporto dell energia elettrica Vincoli utilizzati per la definizione delle aree: - Zone con eccessiva pendenza - Zone con copertura ad alto fusto - Zone con eccessiva distanza dalle strade - Zone con eccessiva distanza da elettrodotti at e mt - Zone vicine ad agglomerati urbani o case isolate Valutazione delle Potenzialità della Risorsa Eolica nel territorio della Provincia di Firenze Dati anemologici utilizzati - ZONE CON VELOCITÀ MEDIE ANNUE DEL VENTO >5 m/s A 77 m S.L.S. RICOSTRUITE DAL la.M.M.A. (Laboratorio meteorologico e di modellistica ambientale della regione toscana) sulla base delle stime ottenute attraverso i modelli rams-calmet

PEAP Firenze Energia Eolica 29 aree con potenziale da 430 a 536 MW

PRODUZIONE SOLARE FOTOVOLTAICA TEORICA NETTA [Mwh/anno] NELLO SCENARIO 2 LE VALUTAZIONI INDICANO UNA POTENZIALITÀ DI INSTALLAZIONE DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI, NEI DUE SCENARI, RISPETTIVAMENTE DI MW (77.1 MW SU EDIFICI CIVILI E MW SU EDIFICI INDUSTRIALI) E DI 21.4 MW (7.7 MW SU EDIFICI CIVILI E 13.7 MW SU EDIFICI INDUSTRIALI), PER UNA PRODUCIBILITÀ POTENZIALE ALLANNO RISPETTIVAMENTE DI CIRCA 250 GWh E 25 GWh. PEAP Firenze Energia Solare

PRODUZIONE SOLARE TERMICA TEORICA NETTA [Mwh/anno] NELLO SCENARIO 2 LE VALUTAZIONI INDICANO UNA POTENZIALITÀ DI INSTALLAZIONE DI IMPIANTI SOLARI TERMICI, NEI DUE SCENARI, DI MW (180.0 MW SU EDIFICI CIVILI E MW SU EDIFICI INDUSTRIALI) E DI CIRCA 28.6 MW (18.0 MW SU EDIFICI CIVILI E 10.6 MW SU EDIFICI INDUSTRIALI) PER UNA PRODUCIBILITÀ POTENZIALE ALLANNO RISPETTIVAMENTE DI GWh E DI 33,5 GWh. PEAP Firenze Energia Solare (termica)

Potenze installabili da Biomasse Forestali e coltivazioni arboree in Provincia di Firenze, e nelle Comunità Montane Tabella 3.9 Potenze termiche ed elettriche installabile nei diversi contesti provinciali Bacino Potenza elettrica minima [MW e ] Potenza termica minima [MW t ] Potenza elettrica con ipotesi SRF [MW e ] Potenza termica con SFR [MW t ] Provincia Firenze CM Mugello CM Montagna Fiorentina Area Chianti

Potenzialità delle Rinnovabili in Provincia di Fi

Potenza installata, installabile e intervalli di potenzialità per le FER

LINEE GUIDA di un possibile PIANO ENERGETICO nel settore TRASPORTI Orientamento su 7 obiettivi strategici ridurre l'intensità di energia a pari condizioni di mobilità ridurre l'intensità di trasporto a pari condizioni di crescita economica ridurre la crescita della domanda di trasporto sostituire la mobilità con l'accessibilità sostituire l'offerta di trasporto ecovora (vorace di ambiente ed energia) con quella più eco-compatibile combinare i processi di dematerializzazione (dell'economia e del trasporto) e la carrying capacity (sostenibilità) dell'ambiente incorporare la dimensione ambientale nelle politiche di trasporto locali e regionali

Distribuzione dei consumi energetici tra i vari vettori; Firenze 2003

Veicoli di trasporto a Firenze Il rapporto veicoli/popolazione nella Provincia di Firenze è di circa 0.76 veicoli per abitante. I veicoli immatricolati nella Provincia sono così ripartiti: Automobili: Ciclomotori: e Motocicli: Autobus: 1 741, di cui circa sono utilizzati per il trasporto pubblico urbano ed extraurbano nellaera metropolitana di Firenze. Veicoli merci: Il traffico stradale annuale nellarea fiorentina è costituito da due macro-categorie: a) il traffico intra-comunale, causato da tutti gli spostamenti che hanno origine e destinazione allinterno dei territori comunali, e b) il traffico inter-comunale, dovuto invece agli spostamenti, sia in entrata ed in uscita, tra le aeree esterne ai confini dei vari comuni. Chiaramente il traffico inter-comunale di maggiore entità è costituito dagli spostamenti da e per la città di Firenze. A loro volta queste due macrocategorie possono essere divise in spostamenti sistematici ed in spostamenti erratici.

Auto private e Fattore di Occupazione il fattore di occupazione (LF) delle auto a Firenze è limitato a 1,3 persona per veicolo, contro l 1,4 che rappresenta invece il dato medio nazionale per il traffico urbano. Questa situazione non fa altro che aumentare il già alto impatto ambientale delle automobili. Un semplice esempio può rendere più lampante questa considerazione. Attualmente lo spostamento di 12 persone nella Provincia di Firenze, richiede lutilizzo di 9 automobili, con un consumo chilometrico per persona trasportata di circa 2,29 MJ (vedi tabella Energia Locale). Se lLF venisse portato a 2, questo comporterebbe una riduzione del 47% dellenergia necessaria per la movimentazione delle persone con una riduzione del 47% delle quantità di emissioni prodotte.

Mobilità e Informazione Una risposta univoca alla attuale motivazione che spinge la richiesta di mobilità non c'è. Tuttavia molti spostamenti sono di tipo sistematico e dovuti ad esigenze di lavoro e per ottemperare a pratiche burocratiche che potrebbero essere drasticamente ridotte attraverso un uso spinto delle reti telematiche, tramite il telelavoro e la certificazione delle trasmissioni per via elettronica. Ciò avrebbe anche una ricaduta economica spingendo lo sviluppo di aziende legate alla loro realizzazione, manutenzione e gestione.

Sviluppo delle reti infrastrutturali della piana e della loro interconnessione Favorire in ogni modo luso della bicicletta potenziando la rete di piste ciclabili Realizzazione di linee tramviarie intercomunali e integrazione con le linee ferroviarie esistenti Possibile sviluppo di collegamenti tra le reti con l'uso di filobus bimodali L'abbattimento delle emissioni di sostanze inquinanti calcolabile in base alla differenza di emissioni tra un autobus nuovo ( Euro 4) a gasolio ed i nuovi tipi bimodali è superiore al 30%

Vantaggi conseguibili lenergia elettrica può essere generata a partire da fonti rinnovabili o in cogenerazione; si annullano le emissioni inquinanti in loco; riduzione dei costi di manutenzione rispetto al motore diesel convenzionale. si rende possibile il recupero energetico in frenata e in discesa; il consumo energetico specifico, secondo dati del Comune di Milano e di ENEA, è uguale per il filobus e per il tram; le emissioni e i consumi energetici evitati sono quindi uguali a quelli del tram; i filobus sono i mezzi di trasporto collettivo più silenziosi in assoluto. nelle realizzazioni bimodali (oggi predominanti) si può evitare la linea aerea di captazione elettrica nelle zone di alto pregio architettonico; i filobus ha inoltre una maggior libertà di spostamento in tutte quelle situazioni (sorpassi, lavori in corso etc.) in cui lalimentazione soltanto dalla linea bloccherebbe il mezzo. Si hanno le prestazioni in salita e in frenata dei mezzi su gomma (rampe più corte nei sottoattraversamenti – minore necessità di confinare la linea rispetto ai pedoni)

Grado di avanzamento nello sviluppo di azioni di sostenibilità energetica